القائمة الرئيسية

الصفحات

آخر المواضيع

 تعريف الكربون

  • الكربون هو العنصر الكيميائي الأكثر شيوعًا والذي يحمل الرمز C والرقم الذري 6.

  • الكربون عضو في المجموعة 14 في الجدول الدوري.

  • يأتي اسم الكربون من الكلمة اللاتينية carbo ، الفحم.

  • إنه العنصر الخامس عشر الأكثر وفرة في القشرة الأرضية ورابع أكثر العناصر وفرة بعد الهيدروجين و الهيليوم والأكسجين.


ما هو الكربون

عندما ترتبط ذرات الكربون ببعضها البعض بطرق مختلفة ، يطلق عليها اسم متآصل الكربون. بعض المتآصلات الأكثر شهرة هي الماس والجرافيت والكربون غير المتبلور. الجرافيت هو أحد أنعم المواد المعروفة والماس هو أقسى المواد. قد تختلف خصائصه الفيزيائية من الشكل المتآصل. على سبيل المثال - الجرافيت معتم ، والماس شفاف. إنه يترابط مع ذرات صغيرة أخرى تحتوي على ذرات كربون أخرى وهو قادر على تطوير العديد من الروابط التساهمية الثابتة.


إقرأ ايضا : ما هو الكوبالت


خصائص الكربون

  • الكربون غير معدني

  • الكربون رباعي التكافؤ

  • يحتوي على 3 نظائر طبيعية (12 درجة مئوية و 13 درجة مئوية - مستقرة ، 14 درجة مئوية - مشعة)

  • لديها العديد من المتآصلات وأشهرها الجرافيت والماس والكربون غير المتبلور.

  • للكربون نقطة انصهار عالية ويمكن أن يتحد بسهولة مع الأكسجين في درجات حرارة مرتفعة.

  • يعمل كمصلب ممتاز للحديد وينتج سبائك الصلب المختلفة.

  • النظير المشع للكربون هو C-14 الذي يستخدم لتأريخ الأجسام القديمة ذات الأصل العضوي.


ما هي أهمية الكربون؟

الكربون مهم لجميع الأنظمة الحية المعروفة ، ولا يمكن للحياة أن توجد بدونه. يتوفر الكربون في شكل هيدروكربونات بخلاف الغذاء والخشب مثل الوقود الأحفوري وغاز الميثان والنفط الخام. لألياف الكربون استخدامات متعددة لأنها مادة قوية وخفيفة الوزن ومتينة. تُستخدم هذه الألياف في صناعة مضارب التنس وقضبان الصيد وحتى الطائرات والصواريخ. يستخدم الماس الصناعي في حفر وقطع الصخور.


إقرأ ايضا : ما هو الهيدروجين


الدور المادي والبيولوجي للكربون

يعتبر ثاني أكسيد الكربون (CO2) أحد أشكال الكربون عنصر أساسي موجود في الهواء والماء للحفاظ على الحياة على الأرض. تأخذ عملية التمثيل الضوئي بالنباتات الخضراء طاقتها من الشمس لتفكيك الماء إلى أكسجين وهيدروجين. الكائنات الحية التي لا تستطيع التمثيل الضوئي مقيدة للاعتماد على الكائنات الحية الأخرى من أجل استهلاك الحد الأدنى من متطلباتها من جزيئات ثاني أكسيد الكربون. وبالتالي ، فإن توازن الكربون والأكسجين ضروري لبقاء جميع الكائنات الحية تقريبًا على هذا الكوكب.


استخدامات الكربون

  • واحدة من أكثر خصائص الكربون المدهشة هي قدرته على صنع سلاسل وحلقات كربون طويلة. تُعرف خاصية الكربون هذه بالتسلسل.

  • للكربون العديد من القدرات الخاصة من بين كل قدرة فريدة واحدة هي أن الكربون يشكل روابط pπ-pπ التي ليست سوى روابط مزدوجة أو ثلاثية مع نفسه ومع الذرات الكهربية الأخرى مثل الأكسجين والنيتروجين.

  • فقط بسبب هاتين الخاصيتين للكربون ، أي التسلسل وتشكيل الروابط المتعددة ، فإنه يحتوي على عدد من الأشكال المتآصلة.


أنواع الكربون

للكربون ثلاثة نظائر معروفة، وهي الكربون-12 12C، والكربون-13 13C، وكلاهما مستقرّان، بالإضافة إلى النظير المشعّ كربون-14، والذي يستخدم في التأريخ الإشعاعي.


أشكال الكربون

يمكن ترتيب ذرات الكربون بأنماط مختلفة. هذا يعني أن هناك أشكالًا مختلفة من الكربون.


الماس

الماس هو شكل من أشكال الكربون حيث كل ذرة كربون مرتبطة تساهميًا بأربع ذرات كربون أخرى. هذا يشكل بنية قوية وصلبة ثلاثية الأبعاد (انظر الشكل أدناه). الماس هو أقسى مادة طبيعية ، ولا يمكن لأي مادة طبيعية أخرى أن تخدشه. تجعل هذه الخاصية الماس مفيدًا لأدوات القطع والطحن بالإضافة إلى الخواتم والمجوهرات الأخرى


إقرأ ايضا : ما هو غاز الهيليوم


الجرافيت

الجرافيت هو شكل من أشكال الكربون البلوري حيث ترتبط كل ذرة كربون تساهميًا بثلاث ذرات كربون أخرى. ذرات الكربون مرتبة في طبقات ، مع روابط قوية داخل كل طبقة ولكن روابط ضعيفة فقط بين الطبقات (انظر الشكل أدناه). تسمح الروابط الضعيفة بين الطبقات للطبقات بالانزلاق فوق بعضها البعض ، لذلك يكون الجرافيت ناعمًا وزلقًا نسبيًا. هذا يجعلها مفيدة كمواد تشحيم.


الفوليرين

الفوليرين (وتسمى أيضًا كرة بوكي) هو شكل من أشكال الكربون يتم فيه ترتيب ذرات الكربون في كرة مجوفة تشبه كرة القدم (انظر الشكل أدناه). تحتوي كل كرة على 60 ذرة كربون ، وكل ذرة كربون مرتبطة بثلاث ذرات أخرى بواسطة روابط تساهمية واحدة. الروابط ضعيفة نسبيًا ، لذلك يمكن أن تذوب الفوليرين وتشكيل الحلول. تم اكتشاف الفوليرين لأول مرة في عام 1985 وتم العثور عليه في السخام والنيازك. الاستخدامات التجارية المحتملة للفوليرين قيد التحقيق.


الأسئلة المتداولة - حول الكربون

لماذا الكربون مهم جدا؟

الكربون هو حجر البناء الأساسي للحياة. هذا هو السبب في أن التأريخ بالكربون موثوق به ويوجد الكربون في جميع الكائنات الحية. أيضًا ، نظرًا لأن جميع جزيئات الجسم تقريبًا تحتوي على الكربون ، فإن الكربون ضروري جدًا للحياة. يمكن أن يرتبط الكربون بأربع مجموعات أخرى من حوله وبجزيئات الكربون الأخرى.


ما هي دورة الكربون وأهميتها؟

في النظم البيئية ، تعتبر دورة الكربون مهمة لأنها تنقل الكربون ، وهو عامل يحافظ على الحياة ، من خلال الأنواع من الغلاف الجوي والمحيطات والعودة إلى الغلاف الجوي والمحيطات مرة أخرى. يبحث العلماء حاليًا عن طرق يمكن للبشر من خلالها استخدام أنواع الوقود الأخرى المحتوية على غير الكربون للكهرباء.


كيف يؤثر الكربون على البيئة؟

يتم تنظيم حجم بخار الماء في الغلاف الجوي وبالتالي حجم تأثير الاحتباس الحراري بواسطة ثاني أكسيد الكربون. تؤدي زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الآن إلى تسخين الأرض. نظرًا لأن المحيط يمتص الحرارة ، فإن الاحتباس الحراري لا يحدث على الفور.


ما هي وظيفة دورة الكربون؟

يشكل الكربون الجزيئات الأساسية مثل البروتين والحمض النووي مع إنشاء حياة جديدة. كما أنه موجود في شكل ثاني أكسيد الكربون ، أو ثاني أكسيد الكربون ، في غلافنا الجوي. دورة الكربون هي الطريقة التي تعيد بها الطبيعة استخدام ذرات الكربون التي تهاجر من الغلاف الجوي إلى أنواع الأرض ثم تعود إلى الغلاف الجوي مرارًا وتكرارًا.


كيف يتكون الكربون؟

يحدث تكوين نواة ذرات الكربون بواسطة آلية ثلاثية ألفا داخل نجم عملاق أو عملاق. في الأجزاء الداخلية للنجوم على الفرع الأفقي ، يتكون الكربون وفقًا لأحدث نظرية في علم الكونيات الفيزيائي. عندما تموت النجوم الكبيرة مثل المستعر الأعظم ، يتشتت الكربون مثل الرماد في الفضاء.


هل اعجبك الموضوع :

تعليقات

محتويات